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1. Nat. Nanotech.：納米技術對微生物群落進行干預以治療癌癥

研究表明，微生物群落是癌癥發展的重要參與者和驅動者。利用傳統的方法(如抗生素,益生菌和微生物群移植)來調控微生物已被證明可以提高癌癥的治療效果,但這類方法也存在諸多的局限性，所以需要開發新型技術以解決相應的問題。

考慮到納米技術在癌癥診療領域取得的成功，因此利用納米技術去調控微生物群落和腫瘤微環境的相互作用也有望為癌癥治療提供新的有效策略。北卡羅萊納大學教堂山分校Aaron C.Anselmo?教授和黃力夫教授合作對應用納米技術來調控微生物群以治療癌癥的相關研究工作進行了綜述；并對這一新興領域面臨的挑戰和未來的發展前景進行了論述和展望。

WantongSong, Aaron C. Anselmo, Leaf Huang. et al. Nanotechnology intervention of themicrobiome for cancer therapy. Nature Nanotechnology. 2019

https://www.nature.com/articles/s41565-019-0589-5

2. Chem. Rev.：Au納米顆粒粒徑及接觸結構決定其獨特催化性能

自Au納米顆粒的催化作用在上個世紀80年代被發現以來，Au就已顯現了獨特的異于Pt和Pd的催化特征。近日，來自日本首都大學(東京)Masatake Haruta教授、Tamao Ishida教授在Chem Rev上發表文章，從Au與載體間的相互作用時的接觸結構、Au顆粒的粒徑兩方面闡述了Au獨特催化能力的來源并以Au催化典型反應為例進行了深入分析。對于CO氧化反應，Au的催化性能與可還原載體氧空位的含量密切相關。單原子、雙層Au、亞納米Au團簇、團簇、納米顆粒均是Au的活性物種。對于丙烯環氧化反應，SiO₂載體上獨立的TiO₄單元是該反應的重要因素。

Au納米顆粒促進了Ti-OOH物種的生成，進而在H₂和O₂存在的條件下生成環氧丙烷，但是Au的團簇則僅能促進丙烯加氫反應，且僅在O₂和水存在的條件下可以生成環氧丙烷，Au納米顆粒則無此活性。對于醇氧化反應，過渡金屬氧化物載體的還原性極大影響了Au的活性，且單原子Au能更有效的激活CeO₂的晶格氧。載體表面的酸堿性質也在醇的去質子化和醛的活化中起重要作用。對于選擇性加氫，H₂的雜化解離發生在Au和載體之間的界面上，載體的的堿性位點有助于H₂活化。近期對反應機理的研究以及精心設計的Au催化劑的開發為高性能Au催化劑的制備提供了新的認識。

TamaoIshida*, Toru Murayama, Ayako Taketoshi, Masatake Haruta*, Importance of Sizeand Contact Structure of Gold Nanoparticles for the Genesis of Unique CatalyticProcesses, Chemical Reviews, 2019

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00551

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00551

3. JACS：通過選擇性拆解二維COFs制備有機納米管

開發共價有機框架（COFs）的新應用是這一類新興的多孔有機聚合物晶體發展的關鍵。近日，中科院上海有機所Xin Zhao等把COFs用作制備定義明確的管狀納米材料的前驅體。作者提出了通過二維異孔COFs選擇性分解可控制地制備有機納米管的概念驗證研究。

作者基于正交反應構建了兩個雙孔COFs，每個COF都具有兩種不同類型的孔，這些孔是通過將全hydrzaone鍵合的納米孔與boroxines連接而形成的。實驗發現，選擇性水解COFs中的boroxine環，可以同時保持hydrzaone連接劑不受影響，從而生成直徑和形狀與COFs納米孔相對應的有機納米管。

Rong-RanLiang, Xin Zhao*, et al. Fabricating Organic Nanotubes through SelectiveDisassembly of Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks. J. Am. Chem. Soc.,2019

DOI:10.1021/jacs.9b11401

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b11401

4. JACS：雜交介導的Staudinger還原技術檢測MicroRNA用于胰腺癌診斷

胰腺癌早期病理階段的發生和發展已被證明與microRNAs有關。然而，直接監測活細胞、組織和血清樣本中microRNA的低表達和下調仍然是一個巨大的挑戰。在此，大連理工大學彭孝軍和肖桂山研究團隊首次將Staudinger還原技術應用于細胞內microRNA的檢測，建立了一套包含設計寡核苷酸序列的智能雜交介導的Staudinger還原探針(HMSR探針)。同時，對40份血清標本(健康人6例，胰腺炎患者22例，胰腺癌患者12例)進行檢測，探討其潛在的臨床應用價值。

值得注意的是，與核酸結合的分子將反應位點限制在一個緊湊的空間內，而來自Staudinger反應的非連接產物有助于周轉擴增達到改善的檢測限(1.3×10^-15M)。此外，與qRT-PCR相比，該探針的假陽性信號低，特異性好，更適合于血樣中胰腺癌的診斷。在實際應用中，HMSR探針可以在488 nm和785nm下對細胞和組織樣本進行準確的區分，并與已知檢測手段具有良好的一致性。作為概念驗證，區分不同病理階段胰腺癌患者的可靠結果可能為內源性microRNA檢測在基礎研究和臨床診斷中提供一種可行方法。

LimanXian, Feng Xu, Jianzhou Liu, et al. MicroRNA Detection with TurnoverAmplification via Hybridization-Mediated Staudinger Reduction for PancreaticCancer Diagnosis. J. Am. Chem. Soc., 2019.

https://doi.org/10.1021/jacs.9b11272

5. Angew：紙基比率型熒光分析器件用于HAS的即時檢測

尤其是對于老年人或慢性病患者而言，急需以即時護理方式監測人血清白蛋白(HSA)。在此，澳洲新南威爾士大學劉國珍研究團隊聯合深圳大學劉斌研究團隊設計并合成了一種具有聚集誘導發光特性的雙態發射查爾酮探針。

HSA的濃度可以通過探針在聚集態和單體狀態的發射比率進行評估，從而可以從視覺上辨別出由紅到綠的顏色變化。通過將識別探針集成到檢測板上，制造了一種簡單、便攜的紙基分析器件，并將其用于全血樣本的HSA檢測。這種紙基檢測方法表現出與標準檢測方法相當的分析能力，但它是一種即時檢測方式，可作為一種有前景的工具提供家用HSA檢測和HSA相關疾病診斷。

ZijieLuo, Taoyuze Lv, Kangning Zhu, et al. Paper‐BasedRatiometric Fluorescence Analytical Devices towards Point‐of‐Care Testing of Human Serum Albumin.Angew. Chem. Int. Ed., 2019.

https://doi.org/10.1002/anie.201915046

6. Angew: 基于非金屬雙功能碳基電催化劑的高性能K-CO₂電池

金屬-CO₂電池因其高能量密度和高效轉化CO₂而引起了科研界的極大興趣。然而，鋰成本的上漲和Na-CO₂電池的低放電潛力將限制其實際應用。近年來，鉀離子作為快速離子電荷載體用于電化學能量存儲引起了人們的極大興趣。

伍倫貢大學郭再萍和美國凱斯西儲大學戴黎明團隊報道了基于碳的非金屬電催化劑的K-CO₂電池，其放電電位（E^θ= 2.48 V）比Na-CO₂電池（E^θ= 2.35 V）更高。新開發的K-CO₂電池可工作250個循環（1500小時），截止容量為300 mA h g^-1。研究者結合DFT計算和實驗觀察，揭示了在高效碳基雙功能催化劑上P12₁/c1型K₂CO₃可逆形成和分解的反應機理。

WenchaoZhang, Chuangang Hu, Zaiping Guo and Liming Dai, High‐performance K‐CO₂ batteries based on metal‐freebifunctional carbon electrocatalysts, Angewandte Chemie International Edition,2019.

DOI: 10.1002/anie.201913687

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201913687

7. Angew: Li₉AlP₄中鋰離子的快速傳導

固態電解質材料對于發展新型的高比能全固態電池至關重要。人們需要尋找到具有低離子傳導阻抗的鋰離子導體固態電解質來滿足這一需求。在本文中，德國慕尼黑工業大學的Thomas等通過簡單的元素球磨和后續的中溫熱解方法制備了一種具有高離子電導率的固態電解質材料Li₉AlP₄。

研究人員利用單晶X射線衍射和粉末X射線衍射等手段證實了該材料的晶體結構。然后，他們又利用交流阻抗技術測得該材料的鋰離子電導率高達3mS/cm且其鋰離子遷移活化能為29kJ/mol。溫度依賴的⁷Li NMR技術證實了鋰離子在材料主體晶格中的遷移。此外，該材料的鋰含量很高，但其體積密度只有1.703g/cm³。這種Li₉AlP₄固態電解質材料的發現為高比能固態電池的發展帶來了希望。

Tassilo M. F. Restle,Thomas F. Fassler et al, Fast Lithium Ion Conduction in LithiumPhosphidoaluminates, Angewdante Chemie International Edtion, 2019

DOI: 10.1002/ange.201914613

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201914613?af=R

8. AFM：基于超排列碳納米管薄膜的高性能on-chip熱電子微發射極陣列

實現小型化和全集成的真空電子設備的一個重要進展將是開發具有穩定和可重復性性能的on-chip集成電子源。近日，北京大學魏賢龍課題組通過利用懸浮超排列碳納米管薄膜作為熱離子絲，演示了再芯片上制備高性能熱離子電子微發射極陣列的過程。對于單個微型發射極，在3.9 V的低驅動電壓下，其電子發射電流高達~20 μA，電流密度高達~1.33 A cm^-2。

實驗測得單個微發射極的turn-on/off時間小于1 μs。特別是在~5×10^-4 Pa的低真空下，通過實驗觀察到穩定可重復的電子發射(30分鐘內±1.2%的發射電流波動，27個循環內±0.2%的驅動電壓變化）。即使在~10^-1 Pa的真空度下，也得到了超過20個循環±2%的驅動電壓變化的再現性。這種熱離子電子微發射陣列具有優異的穩定性、再現性和均勻性，展示了其在on-chip集成電子源的應用前景。

YuweiWang, Li Xiang, Wei Yang, Zhiwei Li, Zheng Fang, Duanliang Zhou, Peng Liu,Xianlong Wei. High‐Performance On‐ChipThermionic Electron Micro‐Emitter Arrays Based on Super‐Aligned Carbon Nanotube Films. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201907814

https://doi.org/10.1002/adfm.201907814